致密砂岩储集层渗透率预测修正方法

致密砂岩储集层孔喉细小、孔喉关系复杂,现有的渗透率预测模型常应用于常规砂岩或碳酸盐岩储集层,不能很好地预测致密砂岩储集层的渗透率。选取鄂尔多斯盆地长6—长8油层组的10块致密砂岩岩心,基于矿物分析和扫描电镜等实验,分析了样品的矿物组成与孔喉结构特征;基于高压压汞实验,对8类典型渗透率预测模型的特征参数进行了修正,建立了适用于致密砂岩储集层的渗透率预测修正方法,并对模型进行了优选与适应性评价。研究表明,修正的Pittman模型、Winland模型、Dastidar模型和K-T模型对致密砂岩储集层渗透率具有较好的预测效果;而修正的Purcell模型、Swanson模型、Thomeer模型和W-A模型的预测效果较差。     

恒速压汞在鄂尔多斯东南部致密砂岩储层中的应用

为准确评价鄂尔多斯盆地东南部上古生界致密砂岩气藏孔喉分布特征,利用典型岩心的恒速压汞实验,研究了孔隙和喉道的分布特征以及孔喉半径比特征参数与孔渗间的关系,进而提出了喉道特征参数预测方法。结果表明：孔喉半径比峰值主要由喉道半径峰值决定,而孔喉半径比峰值比例主要受孔隙半径峰值比例影响;孔隙度受到孔隙和喉道的共同影响;渗透率主要由喉道特征参数决定,其中,喉道半径峰值对渗透率的影响最大;孔喉半径比平均值是同时影响孔隙度和渗透率的唯一参数。根据研究结果,建立了喉道特征参数预测模型,预测精度和敏感程度综合分析表明,预测结果可靠程度高。该项研究为准确评价鄂尔多斯盆地东南部上古生界致密砂岩气藏的孔喉分布提供了参考,实现了在未开展恒速压汞实验的情况下对喉道特征参数的准确预测,同时也为同类气藏的储层评价拓宽了思路。     

基于核磁共振测井的砂砾岩储层分类与产能预测方法

砂砾岩储层具有岩石颗粒粒径范围大、低孔低渗、孔隙结构复杂和非均质性强等特点,其品质分类与产能预测难度较大。基于核磁共振测井,提出了砂砾岩储层的分类方案与产能预测方法。利用岩石核磁共振实验测量的横向弛豫时间（T₂）分布,提取三孔隙组分百分比（小孔隙组分百分比S₁、中孔隙组分百分比S₂、大孔隙组分百分比S₃）、T₂分布几何平均值（T_{2_LM}）等T₂分布特征参数,构建了综合反映储层孔隙结构和岩石物理性质的储层品质指数（I_RQ）。T₂分布特征参数和储层品质指数与孔喉半径、排驱压力等压汞实验参数具有良好的相关性,可定量表征岩石孔隙结构。利用S₃/S₁和I_RQ建立了砂砾岩储层分类图版,基于S₃/S₁、T_{2_LM}、I_RQ和储层有效厚度（H）构建了砂砾岩储层的产能预测综合指数（F）和产能预测模型。基于核磁共振测井的砂砾岩储层分类方法和产能预测模型在准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡百口泉组砂砾岩储层研究中取得了良好的应用效果,验证了该方法的有效性和实用性。研究方法与认识对开展砂砾岩储层的分类与产能研究具有一定参考意义。     

致密砂岩孔喉大小表征及对储层物性的控制——以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组为例

孔喉大小是评价储层质量的重要因素,而致密砂岩储层孔喉分布较强的非均质性使其表征难度较大。在分析目前孔喉表征方法的基础上,通过场发射扫描电镜、高压压汞和恒速压汞等实验,研究了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组7段致密砂岩储层孔喉大小分布特征及其对储层物性的控制作用。结果表明:储层孔隙类型主要为剩余粒间孔、溶蚀孔、微孔和少量微裂缝;高压压汞表征孔喉的大小分布在0.014 8~40μm,大于1μm的孔喉分布较少;恒速压汞测试表明对于不同物性的样品其孔隙半径分布相对集中,主要分布在80~350μm;喉道半径则表现出较强的非均质性,分布在0.12~30μm;高压压汞和恒速压汞结合有效地表征了致密砂岩储层整个孔喉分布特征,孔径分布在0.0148~350μm。储层渗透率主要由比例较小的大孔喉(大于R_(50))所控制,对于渗透率大于0.1 mD的致密砂岩,其渗透率主要由微孔和中孔所控制,而小于0.1 mD的致密砂岩则主要由纳米孔和微孔所控制;此外,小孔喉的比例随着渗透率的减小而增加,虽然其对渗透率影响较小,但对储层储集性的影响却十分重要。     

特低渗储层微观孔隙结构与可动流体赋存特征——以二连盆地阿尔凹陷腾一下段储层为例

为了明确二连盆地阿尔凹陷腾格尔组腾一下段储层微观孔隙结构和可动流体赋存特征,开展了扫描电镜、铸体薄片、X射线衍射、高压压汞、恒速压汞和核磁共振等实验研究。结果表明：①腾一下段储层微观孔隙结构分为3种类型,不同孔隙结构具有不同的可动流体赋存特征。②Ⅰ类大孔喉结构,孔喉组合主要为粒间孔-孔隙缩小型喉道和粒间孔-缩颈型喉道,喉道半径大,孔喉半径比小,核磁共振T₂谱主要为左低右高双峰型,可动流体饱和度高;Ⅱ类孔隙结构,主要为粒间孔-片状喉道组合与溶蚀孔-片状喉道组合,T₂谱主要为左高右低双峰型,可动流体饱和度中等;Ⅲ类孔隙结构,主要为粒间孔-片状喉道组合、溶蚀孔-片状喉道组合和晶间孔-管束状喉道组合,喉道半径小,T₂谱为左单峰型,可动流体饱和度低。③储层物性、微观孔隙结构、黏土矿物含量对可动流体赋存具有重要影响,其中喉道特征是影响可动流体赋存的最主要因素,喉道半径越大,大喉道越多,可动流体饱和度越高。该研究成果对阿尔凹陷腾一下段储层的高效开发具有指导意义。     

致密砂岩储层孔隙结构及其对渗流的影响——以鄂尔多斯盆地马岭油田长8储层为例

致密砂岩油藏岩性致密、孔喉细小,贾敏效应及应力敏感性强,导致油气渗流规律不同于常规储层。为研究致密储层孔隙结构对渗流的影响,首先通过岩心观察、铸体薄片、扫描电镜及高压压汞等实验方法,研究了鄂尔多斯盆地马岭长8致密砂岩储层微观孔隙结构特征。结果表明,该储层平均面孔率较低,孔隙类型复杂,非均质性较强;渗透率小于1×10^-3 μm²的岩心纳米级与亚微米级孔喉占总孔喉的比例均较高（30％～55％）,渗透率大于1×10^-3 μm²的岩心微米级孔喉占总孔喉的比例增大。应用毛细管渗流模型分析了不同尺度喉道对渗透率的贡献,指出研究储层中亚微米级孔喉对渗流起主导作用。通过岩心驱替实验发现,油相（S_wc）最小启动压力梯度与岩心最大喉道半径之间呈幂函数负相关,最大喉道半径小于1.0 μm时,油相（S_wc）最小启动压力梯度随喉道半径的降低迅速增加;随岩心渗透率的降低,喉道分布曲线左移,喉道半径减小,对应岩心的流速-压差曲线非线性段增长。     

致密砂岩储层微观孔喉分布特征及对可动流体的控制作用

为分析致密砂岩储层多尺度微观孔喉分布对可动流体的控制作用,以鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东南部三叠系延长组长6、长7和长8油层组为例,将高压压汞与核磁共振技术结合,研究致密砂岩储层多尺度微观孔喉分布特征,将离心实验与核磁共振T₂谱分析技术相结合,探讨致密砂岩储层可动流体的分布特征,两者结合研究致密砂岩储层孔喉分布对可动流体的控制作用。研究区延长组致密砂岩储层微观孔喉半径分布范围宽,分布在0.6~3 050.8 nm,主体分布在10~500 nm,表明该致密砂岩储层主要发育微、纳米级孔喉,主体为纳米级孔喉;致密砂岩储层中可动流体饱和度为9.83%~25.64%,平均值为17.53%,普遍较低。储层孔隙度和储层渗透率与可动流体孔隙度具有较好的正相关性,表明储层物性条件对致密砂岩储层可动流体分布具有较好的控制作用;大于50 nm孔喉占全部孔喉比率、大于100 nm孔喉占全部孔喉比率、最大孔喉半径、峰值孔喉半径等参数与储层可动流体孔隙度均具有较好的正相关性,表明储层中相对较大孔喉,尤其大于100 nm孔喉的分布对致密砂岩储层可动流体含量具有重要的控制作用;孔喉的分选系数与可动流体含量表现为正相关,这主要与致密砂岩储层中孔喉半径分布较宽且分选好的致密砂岩主要以细小孔喉为主有关。      

致密砂岩储集层的二元孔隙结构特征

利用薄片、物性、含油饱和度、压汞数据分析鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段致密砂岩孔隙结构特征及对物性、含油性的影响。结果显示致密砂岩具有二元孔隙结构特征:当孔喉半径大于峰值半径时,孔隙结构近似于串珠模型,孔隙半径明显大于喉道半径,不具备分形特征,孔喉体积由孔隙体积决定;当孔喉半径小于峰值半径时,孔隙结构为毛细管模型,孔隙半径与喉道半径相近,具有分形特征,孔喉体积由喉道半径决定。大于峰值半径的孔喉发育程度是造成致密砂岩孔渗变化的主要因素,油相也主要赋存于该部分孔喉中;小于峰值半径的孔喉(包括未进汞孔喉)贡献主要的储集空间,但相对稳定,对物性变化影响小,与含油饱和度也缺少相关性。大孔喉主要由次生孔隙和粒间孔组成,预测致密砂岩物性时,应着重分析致密储集层中粒间孔隙、溶蚀孔隙等大孔隙而非微小孔隙的特征、成因及主控因素。图11表3参30     

基于孔隙结构控制的致密砂岩可动流体评价——以鄂尔多斯盆地华庆地区上三叠统长6致密砂岩为例

以鄂尔多斯盆地华庆地区长6致密砂岩为研究对象,利用QEMSCAN、光学显微镜、场发射扫描电镜、微米CT、高压压汞、核磁共振等方法对孔隙结构与可动流体进行了研究。结果表明,华庆地区长6储层发育原生粒间孔、颗粒溶蚀孔与粒间溶蚀扩大孔,以钾长石、岩屑、方解石溶蚀为主;CT三维孔喉模型指示孔喉连通性中等—好,连通孔隙体积比例与储层物性呈正相关关系。长6致密砂岩可动流体饱和度介于70%~90%之间,可动油饱和度介于40%~65%之间,与储层物性呈正相关关系。不同渗透率样品可动流体与可动油分布的优势孔喉尺寸具有差异性,当空气渗透率从大于1 ×10^-3μm²到(0.1~1)×10^-3μm²再到小于0.1×10^-3μm²,可动流体饱和度分布的优势孔喉半径从0.1~1μm减小到0.01~0.1μm再到0.001~0.01μm,可动油饱和度分布的优势孔喉半径从1~10μm减小到0.1~1μm再到0.001~0.01μm。研究结果有助于进一步明确致密砂岩储层微观孔隙结构与可动流体的关系,为鄂尔多斯盆地致密油勘探开发提供参考依据。     

联合高压压汞和核磁共振分类评价致密砂岩储层——以鄂尔多斯盆地临兴区块为例

致密砂岩气藏储层的孔渗关系通常都较差,沿用常规的储层分类方案难以满足该类储层分类评价的需要。为此,以鄂尔多斯盆地东缘临兴区块二叠系致密砂岩气藏为例,借助高压压汞、核磁共振和扫描电镜等多种手段,刻画致密砂岩储层微观结构,研究微观结构参数对宏观物性的控制作用,进而在此基础上开展致密砂岩储层分类评价。研究结果表明:(1)核磁共振能够识别不同大小的孔隙分布,高压压汞能够反映储层的孔喉配置关系及渗流能力;(2)两种手段刻画结果吻合较好,随T2谱右峰比例的增加,进汞曲线呈现下凹形、孔喉半径增大,孔隙类型由粒内溶蚀孔和晶间孔逐渐过渡为粒间孔和粒间溶蚀孔,储层品质变好;(3)微观孔隙结构控制储层物性及流体可动性,大孔的孔隙度和有效孔隙度的相关性最佳,大孔孔隙度可用于评价致密砂岩的储集能力;(4)高压压汞获得的孔喉半径R15与孔隙度、渗透率相关性最佳,可用于评价致密砂岩的渗流能力;(5)综合大孔孔隙度和R15将临兴区块致密砂岩储层分为4类,分类结果与现场试气结果吻合度较高。结论认为,高压压汞和核磁共振两种方法相结合,能够有效识别反映致密砂岩储集能力和渗流能力的关键参数,提高储层分类的可靠性和完整性;通过优选反映储集能力和渗流能力的关键参数,可以指导致密砂岩储层的分类评价。     

鄂尔多斯盆地致密油、页岩油特征及资源潜力

长庆油田对渗透率为0.3～1mD的超低渗透油藏已实现了规模有效开发。考虑到鄂尔多斯盆地石油勘探开发实际,将储集层地面空气渗透率小于0.3mD,赋存于油页岩及其互层共生的致密砂岩储层中,石油未经过大规模长距离运移的油藏称为致密油,包括致密砂岩油和页岩油2大类。延长组致密油主要发育于半深湖-深湖相区,以延长组7段（简称长7）油层组油页岩、致密砂岩和湖盆中部的延长组6段（简称长6）油层组致密砂岩最为典型。致密油具有分布范围广,烃源岩条件优越,砂岩储层致密,孔喉结构复杂,物性差,含油饱和度高,原油性质好,油藏压力系数低的特点。纳米级孔喉系统广泛发育是致密油储集体连续油气聚集的根本特征,延长组致密砂岩储层中大多数连通的孔喉直径大于临界孔喉直径,满足油气在致密储层中运移的条件。根据致密油层与生油岩层的接触关系,确定了3种致密油储集层类型：①致密块状砂岩储层;②砂岩-泥岩互层型储层;③油页岩型致密储层。鄂尔多斯盆地长6和长7油层组致密油分布广泛,初步预测致密油总资源量约30×10⁸t,其中长7油层组页岩油资源量超过10×10⁸t,长7油层组致密砂岩油资源量约9×10⁸t,长6油层组致密砂岩油资源量约11×10⁸t。致密油资源是长庆油田实现年产油气当量5000×10⁴t并长期稳产较为现实的石油接替资源。     

联合高压压汞和恒速压汞实验表征致密砂岩孔喉特征

文中利用铸体薄片、扫描电镜、高压压汞和恒速压汞技术,定量研究了四川盆地下志留统小河坝组致密砂岩储层的孔喉结构特征。通过联合高压压汞和恒速压汞实验,有效表征了小河坝组砂岩的总孔喉大小,其中孔隙半径为50~260μm,喉道半径为0.004~50.000μm。总体而言,致密砂岩渗透率(K)主要受控于小部分(小于40%)较粗的孔喉。对于渗透率良好的致密砂岩(K>0.1×10^-3μm^2),较大的微孔和中孔是渗透率贡献的主体;反之,渗透率则主要受控于较大的纳米孔。此外,尽管大量小孔喉(半径小于0.1μm)对储层孔隙度和渗透率都有一定贡献,但对前者贡献远大于对后者贡献。     

鄂尔多斯盆地延长组成岩流体滞留效应与致密砂岩储层成因

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组砂岩储层主要是致密低渗透储层。平缓的构造背景、储层胶结物含量及类型的差异、包裹体均一温度、碳酸盐胶结物碳氧同位素分析及地层水特征均证明,鄂尔多斯盆地上三叠统延长组砂岩储层中成岩流体存在滞留效应。尽管碎屑矿物颗粒被烃源岩生烃过程中排出的有机酸溶蚀,但由于地层平缓、成岩流体难以迁移而滞留在原来的孔隙中,形成了大量自生胶结物沉淀。孔隙度演化计算表明,除成岩压实减孔作用是导致延长组砂岩储层致密的主要因素外,成岩流体滞留效应造成延长组砂岩储层中自生黏土矿物和碳酸盐等胶结物发育,由此导致的强胶结效应是储层致密、强含油非均质性的主要原因,且其减孔作用与成岩压实作用几乎相同。     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组储层致密史恢复

针对鄂尔多斯盆地延长组储层低渗透—特低渗透特征,通过对延长组砂岩铸体薄片显微镜和扫描电镜观察鉴定,识别出延长组低渗砂岩储层主要经历了压实、胶结、溶蚀、烃类侵位等成岩作用,并明确了各种成岩作用的先后序次,搞清了三角洲砂岩与重力流砂岩的成岩序列的差异,前者绿泥石膜较发育,压实作用相对较弱,后者不发育绿泥石膜,压实作用较强烈。通过对各种成岩作用的定量计算,恢复了孔隙演化史,表明早期压实作用和晚期胶结作用是孔隙度降低的主要原因;经过早期压实作用之后,储层未致密,而晚期胶结作用之后,储层孔隙度降至12%以下、渗透率1×10-3μm2左右,变为特低—超低渗透储层。这些认识对寻找预测相对高渗储层进而发现油田有重要的指导作用。      

鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩不同尺度孔喉分形特征及其控制因素

微观孔喉结构是影响致密砂岩油藏特征的重要因素.致密砂岩孔喉结构复杂,非均质性强,需结合分形理论对其进行研究.选取鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩进行铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞实验,分析致密砂岩孔隙和喉道的分布特征.在此基础上,结合分形原理和方法,对致密砂岩孔隙和喉道分形维数及影响因素进行研究.结果表明,鄂尔多斯盆地延长组致...     

鄂尔多斯盆地周缘延长组露头剖面砂岩组分及地质意义分析

鄂尔多斯盆地周缘延长组露头剖面发育,地层出露齐全,是研究陆相湖盆沉积特征和生油特征的有利地区。该文对周缘延长组露头剖面作了系统采样和测定,显微镜下观察了砂岩碎屑组分,并采用计点法对组分进行了统计。根据碎屑组分与重矿物组合特征,结合盆地内部钻井剖面碎屑组分特征,对延长组物源进行了探讨。研究认为：鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组沉积期存在东北、东南、西南、西部、西北及北部等多个不同方向的物源,其中东北、西部和西北物源控制的沉积体系延伸远、分布范围广;不同物源控制沉积体系及同一沉积体系不同沉积期砂岩的碎屑组分、重矿物组合及填隙物成分和组合存在较大差异。综合研究表明,盆地周缘延长组露头剖面砂岩组分特征研究对盆地物源分析和沉积体系划分、砂体展布、有利储层预测、钻井剖面地层对比及井位部署和储层改造均具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地华庆地区长613储层流动单元划分与展布

鄂尔多斯盆地华庆地区三叠系延长组长6¹₃砂层组是典型的低孔低渗致密砂岩储层。通过铸体薄片和扫描电镜等资料并结合主要成岩作用分析,该砂层组砂岩储层可以分成8种成岩相,对应了5种成岩组合：建设性胶结—溶蚀作用、建设性胶结作用或溶蚀作用、破坏性胶结—溶蚀作用、破坏性胶结作用及机械压实作用。在成岩组合背景的基础上提出了划分流动单元新的思路和方法：利用K-means聚类方法,基于华庆地区608口井的储层参数数据,以及长6¹₃砂层组沉积微相分布,划分了5类流动单元,研究成果对预测有利勘探区具有重要的应用价值。     

鄂尔多斯盆地甘泉南部地区延长组长7致密油富集主控因素

针对鄂尔多斯盆地延长组长 7 油层组（简称长 7 ）致密油富集主控因素研究程度低、认识不一致等问题,在调研致密砂岩油形成的主要控制因素及与油分布关系的基础上,利用测井、录井、试油试采、分析测试等资料,对鄂尔多斯盆地甘泉南部地区长 7 致密油富集主控因素进行了总结。 结果表明：烃源岩、源储配置关系、沉积相、物性条件等均为鄂尔多斯盆地甘泉南部地区长 7 致密油富集的主控因素;广泛发育的长 7 ₃ 油层亚组（简称长 7 ₃ ）优质油源岩是长 7 中上部致密油形成的有利条件,控制着各层致密油发育的总厚度和分布范围;长 7 良好的源储配置关系为长 7 ₃ 生成的油能及时排出奠定了基础;优势相区控制着长 7 致密油的分布范围;致密砂、泥岩体遮挡下的相对高孔、高渗砂体控制着长 7 致密油的聚集部位。 该研究成果可为鄂尔多斯盆地延长组长 7 致密油乃至延长组其他类似特征致密油勘探起到一定的指导作用。